热管的制造方法以及制造热管的治具技术

本发明专利技术公开一种热管的制造方法、以及制造热管的治具。热管的制造方法包含：提供中空管，中空管具有开放端与封闭端；由开放端置入中心棒于中空管内，中心棒与中空管的内壁相隔预定距离，中心棒包含至少一第一部分及至少一第二部分，且第一部分的热膨胀系数大于第二部分的热膨胀系数；填入粉体于中心棒与中空管之间；对中空管进行烧结制作工艺，使粉体形成至少一第一烧结区及至少一第二烧结区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热管的制造方法、及适用该方法的治具，特别是涉及一种复合型热管的制造方法、及适用该方法的治具。
技术介绍
由于热管具有较佳的散热能力，因此可以有效率的将热由热源快速的带离，达到快速散热的目的。近年来，热管被广泛的利用在运作时会产生高温的电子元件上(例如中央处理器)，以有效的将其所产生的热能移除。一般来说，传统热管可分为蒸发部、绝热部以及冷凝部三个区域。当热管的蒸发部受热时。热量由管壁传入毛细结构，并使工作流体于液汽界面蒸发，随着流体的持续蒸发， 蒸发部具有较大的蒸气压，迫使传送蒸气流经绝热部并到达冷凝部凝结。此外，凝结的工作流体在毛细结构的作用下向受热端回流，如此往复循环使热量其由一端传至另一端，由于流体循环速度快，加之选用比热大、密度大、黏度小的工作液体，从而热管具有高效的热传导性能且可实现远距离传热。粉末与粉末间的孔径大小、孔隙率、以及渗透率为影响热管最为重要的三大参数。以烧结式热管而言，影响此些参数的制造条件包括了烧结粉末的几何形状、平均粒径、烧结温度、烧结时间等。文献指出热管的蒸发部、绝热部、冷凝部的烧结层对于上述三种参数的需求是不一样的。在一理想的状况下，蒸发部较佳是具有较小的粉末粒径、而绝热部与冷凝部则需选用较大的粉末粒径，原因是因为蒸发部需要较大毛细力补充液体与较多的蒸发面积进行热交换，而绝热部与冷凝部用来快速传输液体流经毛细结构故流体阻抗要越小越好。为得到上述具有不同粉末粒径的热管，一种现有的作法是使用两种以上的粉末粒径来进行热管的制造，然而由于粉末的物料管控不易与生产效率低，并不适合大量生产。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种热管的制造方法，其包含提供中空管，中空管具有开放端与封闭端；由开放端置入中心棒于中空管内，中心棒与中空管的内壁相隔一预定距离，其中中心棒包含至少第一部分及至少一第二部分，且第一部分的热膨胀系数大于第二部分的热膨胀系数；填入粉体于中心棒与中空管之间；对中空管进行一烧结制作工艺，使粉体形成至少第一烧结区及至少一第二烧结区，其中第一烧结区是由与中心棒的第一部分相邻的粉体经烧结制作工艺后所形成，而第二烧结区是由与中心棒的第二部分相邻的粉体经烧结制作工艺后所形成，且其中第一烧结区的厚度小于第二烧结区的厚度；以及，抽出中心棒；注入工作流体于中空管；以及密封中空管的开放端。本专利技术也提出一种制造热管的治具，施用于本专利技术所述的热管制造方法，治具为中心棒，中心棒包含第一部分及第二部分，而第一部分的热膨胀系数大于第二部分的热膨胀系数。以下通过数个实施例及比较实施例，以更进一步说明本专利技术的方法、特征及优点，但并非用来限制本专利技术的范围，本专利技术的范围应以所附的权利要求为准。附图说明图I为本专利技术一实施例所述的热管制造方法的步骤流程图；图2-图7为一系列剖面结构图，用以说明本专利技术一实施例所述的热管制造方法；图8为本专利技术另一实施例所述的热管制造方法所得的热管剖面结构图；图9为本专利技术又一实施例所述的热管制造方法所得的热管剖面结构图。主要元件符号说明·10 中空管；11 封闭端；12 中心棒；12a 第一部分；12b 第二部分；13 开放端；15 中空管内壁；16 粉体；18 烧结层；18a 第一烧结区；18b 第二烧结区；20 工作流体；50 烧结制作工艺；100 热管；101 步骤；102 步骤；103 步骤；104 步骤；105 步骤；106 步骤；107 步骤；T 粉体厚度；Tl 第一烧结区厚度；以及T2 第二烧结区厚度。具体实施例方式本专利技术揭露一种热管的制造方法、及适用该方法的治具。该热管制造方法的特征在于使用一具有不同热膨胀系数部分的中心棒，并装填单一粉体进行烧结，得到具有不同厚度(即不同粉体压缩率、烧结层密度、及孔隙率)的烧结层，使得所得的热管具有低孔隙率(增加毛细力的效果)的蒸发部、以及高孔隙率(即渗透率高、流体阻抗小、易于工作流体输送)的绝热部与冷凝部，大幅提升热管的最大热传量。为了达成前述目的，本专利技术所述的热管的制造方法，包含下列步骤提供一中空管，该中空管具有一开放端与一封闭端；由该开放端置入一中心棒于该中空管内，该中心棒与该中空管的内壁相隔一预定距离，其中该中心棒包含至少一第一部分及至少一第二部分，且该第一部分的热膨胀系数大于该第二部分的热膨胀系数；填入一粉体于该中心棒与该中空管之间；对该中空管进行一烧结制作工艺，使该粉体形成一烧结层；待烧结制作工艺完成后，降至室温，抽出该中心棒；在抽真空后，注入一工作流体于该中空管；以及，密封该中空管的开放端，得到本专利技术所述的热管。由于该中心棒具有不同热膨胀系数的部分，因此在烧结的过程中，具有较高热膨胀系数的第一部分其膨胀量会大于具有较低热膨胀系数的第二部分，因此会加强挤压该粉体，使得所得的烧结层会具有不同厚度(不同烧结层密度)的区域，导致所得的烧结层包含具有不同孔隙率及渗透率的区域，进而划分为热管的蒸发部、绝热部、或是冷凝部。 此外，本专利技术也提供一种制造热管的治具，其为一中心棒，该中心棒包含至少一第一部分及至少一第二部分，而该第一部分的热膨胀系数大于该第二部分的热膨胀系数。为了详细说明本专利技术所述热管制造方法的特点所在，兹举以下的实施例并配合附图说明如后。根据本明一实施例，本专利技术所述的热管的制造方法，可包含以下步骤，请参照图I 首先，提供一中空管10(步骤101)，该中空管10具有一封闭端11与一开放端13，请参照图2。该中空管10的材质可为具有高导热效果的金属或合金，例如铜、铝、铁、镍、钛、不锈钢等金属或其合金。该中空管的外围径向截面可为圆形、椭圆形、多边形、或其结合。此夕卜，该中空管的内壁径向截面也可为圆形、椭圆形、多边形、或其结合。接着，将一中心棒12由该开放端13置入该中空管10内，使得该中心棒12与该中空管10的内壁15相隔一预定距离(步骤102)，请参照图3。其中该中心棒12包含一第一部分12a及一第二部分12b，且该第一部分12a的热膨胀系数大于该第二部分12b的热膨胀系数。一般来说，该中心棒的材质可为铝、铝合金、或是不锈钢。值得注意的是，为方便在后续步骤取出，本专利技术所述的中心棒12可在室温下具有一单一截面，而该心棒的截面可为圆形、椭圆形、多边形、或其结合。本专利技术所述热管的制造方法其特点在于使用一具有不同热膨胀系数部分的中心棒12，通过该中心棒第一部分12a及第二部分12b的热膨胀系数差异，使得中心棒在烧结过程中第一部分12a及第二部分12b的膨胀量不同，得到不同厚度及密度的烧结层区域。基于上述，调控中心棒12第一部分12a及第二部分12b的热膨胀系数的差异及达成其的技术手段，则为本专利技术的重心所在，此部分将于后续步骤中详述。接着，将一粉体16填满该中心棒12与该中空管10之间(步骤103)，请参照图4。此时，填入该容置空间14的粉体16具有一厚度T。所使用的粉体16为单一种类的粉体，即具有相同的粒径。所使用的粉体可例如铜粉、钛粉、纳米碳材、或其结合。接着，对该中空管12进行一烧结制作工艺50，使该粉体形成一烧结层18(步骤104)，请参照图5。在该烧结制作工艺50中，该中空管10在一固定的烧结温度(指该中空管的各段在相同的烧结温度下)下进行烧结，该烧结温度可介于900-1100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热管的制造方法，包含：提供一中空管，该中空管具有开放端与封闭端；由该开放端置入一中心棒于该中空管内，该中心棒与该中空管的内壁相隔一预定距离，其中该中心棒包含至少一第一部分及至少一第二部分，且该第一部分的热膨胀系数大于该第二部分的热膨胀系数；填入一粉体于该中心棒与该中空管之间；对该中空管进行一烧结制作工艺，使该粉体形成至少一第一烧结区及至少一第二烧结区，其中该第一烧结区由与该中心棒的第一部分相邻的该粉体经该烧结制作工艺后所形成，而该第二烧结区由与该中心棒的第二部分相邻的该粉体经该烧结制作工艺后所形成，且其中该第一烧结区的厚度小于该第二烧结区的厚度；抽出该中心棒；注入一工作流体于该中空管；以及密封该中空管的开放端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：周炜程，
申请(专利权)人：纬创资通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：